I. Déconstruction précise des objectifs de la tâche
La déconstruction des objectifs de tâche est un aspect fondamental du développement cellulaire. Qu'il s'agisse du développement de nouveaux produits ou de la maintenance continue de produits-produits en série, il est crucial de définir clairement et logiquement les objectifs. Les indicateurs complexes doivent être superposés et affinés, puis systématiquement attribués aux services concernés. Cela garantit que chaque département comprend sa direction et ses priorités.
Si un ministère ne parvient pas à atteindre les objectifs qui lui sont assignés, la responsabilité est claire. À l’inverse, si tous les départements atteignent avec succès leurs objectifs décomposés mais que l’objectif global reste non atteint, il est nécessaire de réévaluer si la décomposition objective du département de développement cellulaire était biaisée ou déraisonnable.
Par exemple, lors du développement de cellules à haute-densité d'énergie-, l'objectif de densité d'énergie doit être décomposé en aspects spécifiques tels que la sélection des matériaux des électrodes positives et négatives, la conception de l'épaisseur des électrodes et la formulation de l'électrolyte, ces tâches étant confiées aux départements de R&D des matériaux et de conception des processus.
Dans les grandes entreprises de batteries, le développement des cellules commence par répondre aux besoins des clients. Après avoir acquis une compréhension approfondie des exigences des clients en matière de performances, de taille et de coûts des cellules dans différents scénarios d'application, une analyse complète et détaillée de la décomposition cible est effectuée. Dans les petites usines de batteries, alors que la direction peut directement définir des objectifs et des stratégies clés, les employés juniors peuvent toujours apprendre les méthodes et la logique de décomposition des indicateurs à partir des OKR (objectifs et résultats clés) de l'entreprise. Ce processus aide non seulement les employés à comprendre la configuration stratégique globale de l'entreprise, mais fournit également des conseils au niveau macro-pour leur travail.
II. Processus de développement de produits rigoureux
(1) Planification de conception basée sur la demande-
Dès le début du développement d’un nouveau produit, les dimensions structurelles de la cellule doivent être conçues avec précision en fonction des exigences du client. Différents scénarios d'application, tels que les véhicules électriques, les centrales électriques de stockage d'énergie et l'électronique grand public, ont des exigences très différentes en matière de taille de cellule. Simultanément, des indicateurs de performance électrique complets et précis doivent être établis en fonction des caractéristiques du scénario d'application, notamment la densité énergétique, le taux de charge-décharge, la durée de vie et le taux d'auto-décharge.
Par exemple, les cellules destinées aux véhicules électriques doivent donner la priorité à la densité énergétique et aux taux de décharge-pour répondre aux exigences de longue portée et de charge rapide, tandis que les cellules destinées aux stations de stockage d'énergie se concentrent davantage sur la durée de vie et la sécurité. Pendant la phase de conception et de planification, la collaboration avec les départements système est également essentielle pour développer des solutions système complètes, y compris des systèmes de gestion de la qualité et des systèmes de processus de production, établissant ainsi une base solide pour la production ultérieure d'échantillons.
(2) Production d'échantillons et optimisation itérative
Une fois la planification de la conception terminée, le processus passe rapidement à la personnalisationéquipement de batterieproduction d'échantillons. Chaque cycle de production d'échantillons doit être soumis à des tests rigoureux et complets, notamment des tests de performances électriques, des tests de sécurité et des tests d'adaptabilité environnementale. Sur la base des résultats des tests, les paramètres de conception et de processus sont ajustés rapidement et la prochaine série de validation commence. Ce processus itératif se poursuit jusqu'à ce que les objectifs de performances cellulaires soient parfaitement atteints.
Une fois que les performances électriques de la cellule répondent aux normes, une validation plus approfondie est requise si le produit final est un module système. Les modules impliquent plusieurs cellules connectées en série ou en parallèle, nécessitant la prise en compte de facteurs complexes tels que la cohérence des cellules, la gestion thermique et les connexions électriques.
Pour les nouveaux arrivants dans le domaine du développement cellulaire, la tâche principale consiste initialement à observerlignes de production de batteries. Sur la chaîne de production, les nouveaux arrivants peuvent découvrir visuellement l'ensemble du processus de fabrication détaillé des cellules, des matières premières aux produits finis, y compris les étapes clés telles que le revêtement des électrodes, l'enroulement ou l'empilement, l'injection d'électrolyte et l'encapsulation.
Au fur et à mesure que l'expérience s'accumule, les nouveaux arrivants peuvent progressivement assumer le rôle de chef d'expérience, entièrement responsable de la production cellulaire et de la normalisation des rapports de processus. Une fois les échantillons terminés, ils agissent en tant que commissaires, envoyant des échantillons à des instituts de test professionnels et produisant des rapports spécialisés détaillés basés sur les résultats des tests.
Lors de l'observation des lignes de production, divers problèmes-sur site sont inévitables, tels que des défauts de matériaux, des fluctuations de processus et des pannes d'équipement. Cela nécessite une accumulation continue d'expérience pour améliorer progressivement les compétences en résolution de problèmes. Ce processus implique également des travaux de validation de différents matériaux de batterie. Bien qu'ils ne soient pas aussi spécialisés que les professionnels du département des matériaux, les nouveaux arrivants peuvent néanmoins comprendre les caractéristiques de base et les éléments essentiels de l'application.
Pour les cellules testées, une analyse de démontage ou une autre analyse de défaillance est nécessaire. Bien que cela ne soit pas aussi approfondi-que les services d'analyse des échecs professionnels, des informations clés peuvent toujours être extraites pour faciliter l'optimisation du produit.
III. Formulation d'une stratégie d'application de produits scientifiques
(1) Exploration des performances et formulation de stratégies pour les produits nouvellement développés
Les produits cellulaires nouvellement développés doivent subir une série de tests de performances électriques de base complets et approfondis, notamment des tests de capacité, des tests de résistance interne et des tests de durée de vie sous différentes températures et taux de charge-décharge.
Sur la base de ces tests, des résultats de tests matriciels de base détaillés sont générés et des tableaux précis de limitation de courant de charge-décharge sont formulés. Ces tableaux servent de références critiques pour le développement ultérieur de la stratégie BMS (Battery Management System). Le BMS doit contrôler raisonnablement les courants de charge-décharge en fonction des caractéristiques de la cellule pour garantir un fonctionnement sûr et efficace.
Pour les cellules présentant des défauts potentiels du système matériel ou ne répondant pas pleinement aux normes, les stratégies de test doivent être ajustées avec flexibilité. Par exemple, pour les cellules sujettes à l'expansion, une force de pré-serrage peut être appliquée pour supprimer l'expansion et garantir les performances. Pour les cellules ayant une acceptation de charge plus faible, des méthodes de charge échelonnées peuvent être tentées pour améliorer l’efficacité de la charge.
(2) Maintenance et optimisation des produits fabriqués en masse-
La maintenance de la production de masse est complexe et critique. Cela peut impliquer une validation du remplacement des matériaux pour réduire les coûts, en recherchant des matières premières plus rentables sans compromettre les performances du produit, améliorant ainsi la compétitivité du marché. Simultanément, les cellules vieillissantes doivent subir une validation de leur capacité de charge-décharge afin d'évaluer l'écart entre la durée de vie opérationnelle réelle et la durée de vie en laboratoire, fournissant ainsi un support de données pour la prévision et l'optimisation de la durée de vie des produits.
De plus, les réclamations des clients nécessitent une validation de la reproduction,-une analyse approfondie des causes profondes et des mesures d'amélioration pratiques. Ces tâches varient en fonction de l'orientation commerciale de l'entreprise et des besoins des clients.
Pour les nouveaux arrivants, la phase d'application du produit implique principalement l'apprentissage de procédures de test spécifiques, ainsi qu'une compréhension approfondie de l'objectif et des principes de conception de chaque étape de test. Après avoir maîtrisé les méthodes de test, un traitement précis des données,-une analyse approfondie des résultats des tests et la production de rapports professionnels spécialisés sont nécessaires. Si les produits de l'entreprise sont des modules, des tests de modules doivent également être entrepris.
Les tests de modules sont plus complexes que les tests de cellules. Au-delà des performances propres de la cellule, les problèmes de cohérence résultant de plusieurs cellules connectées en série ou en parallèle doivent être résolus. Cela garantit que les paramètres tels que la tension, la capacité et la résistance interne sont similaires entre les cellules pendant la charge-décharge, empêchant ainsi la surcharge ou la-décharge excessive de cellules individuelles.
De plus, les problèmes d'échauffement des modules doivent être résolus en concevant des systèmes de gestion thermique raisonnables pour garantir que les modules fonctionnent dans des plages de température appropriées dans diverses conditions. De plus, la stratégie d'application du BMS dans les modules doit être étudiée en profondeur pour obtenir une gestion et une protection précises. Il s’agit sans aucun doute d’un domaine profond et étendu, qui exige que les praticiens accumulent continuellement des connaissances et approfondissent leur compréhension par la pratique.
Dans les usines de batteries à énergie nouvelle, le développement des cellules s’apparente à un marathon long et complexe. Si les praticiens ont la possibilité de suivre pleinement un projet, en participant profondément à chaque étape, depuis l'analyse de la demande et le développement de produits jusqu'à la maintenance des applications, ils peuvent non seulement maîtriser de manière globale les compétences en développement cellulaire et accumuler une riche expérience, mais également acquérir un grand sentiment d'accomplissement lorsque le produit arrive avec succès sur le marché et répond aux besoins des clients.
Bien entendu, ce processus est également semé d’embûches. Les heures supplémentaires deviennent la norme et la pression au travail est importante. Cependant, c'est grâce à des défis d'une telle-intensité que les praticiens continuent de croître et de contribuer au développement florissant de l'industrie des batteries à énergie nouvelle.
ÀTOB NOUVELLE ÉNERGIE, nous soutenons le développement de cellules à chaque étape-depuis la ligne de laboratoire de batteries, la configuration de la ligne pilote de batteries jusqu'à-à grande échellesolutions de ligne de production de batteries. Nous fournissons et une large gamme dematériaux de batterie, soutenu par un expertassistance technique batteriepour les technologies émergentes telles que les batteries-à l'état solide, au sodium-ion et au lithium-soufre. Nous attendons avec impatience que davantage de pairs partagent leurs expériences dans la section commentaires afin d'améliorer collectivement notre compréhension des responsabilités en matière de développement cellulaire.
